题目内容

在煤矿的坑道里,若通风不好,遇有明火就会发生瓦斯爆炸事故,写出瓦斯气体(主要成分为甲烷)发生爆炸的化学方程式                                 
【提出问题】甲烷在空气中的含量占多少时,遇有明火一定会发生爆炸?
【查阅资料】甲烷在空气中的爆炸极限为含甲烷5%~15%.
【设计实验】取一个塑料瓶(容积575mL)、一支电子点火枪、胶塞,组装装置如图所示。

根据爆炸极限,取用30~70mL不同体积甲烷8份,每份都重复实验3次,实验结果如下:(注“√”表示发生爆鸣,“×”表示未发生爆鸣)
甲烷的体积(mL)
30
40
45
50
55
60
65
70
占总体积的百分数(%)
5.2
7.0
7.8
8.7
 
10.4
11.3
12.2
实验
次数
1
×

×



×
×
2
×
×

×


×
×
3
×
×
×


×

×
⑴每份都重复实验3次,目的是                             。
⑵分析上表,甲烷为      mL,占总体积的百分数为      %时,一定发生爆炸。
⑶甲烷占总体积的百分数在           范围内可能会出现爆鸣现象。
⑷由实验分析可知当空气中含甲烷5%~15%,点燃时是否一定会发生爆炸?      。(填“一定”或“不一定”)
⑸分析上述实验中未发生爆炸的原因                             (写出一条)。
CH4+2O2CO2+2H2O;
减少实验误差  ⑵ 55, 9.6   ⑶ 7.0%~11.3%   ⑷不一定
⑸甲烷的含量不适当(气体混合不均匀,电火花太弱等,合理答案均给分)
考点:
分析:甲烷燃烧生成二氧化碳和水,写出反应的化学方程式即可.
(1)从多次实验中验证同一个结论,避免偶然现象,能减少实验误差,使结果更真实.
(2)根据表格实验结果,甲烷为55mL时,三次实验均发生了爆鸣.
(3)根据表格实验结果进行分析解答.
(4)根据表格实验结果进行分析,在5.2%、12.2%时均没有发生爆鸣进行分析判断.
(5)根据表格实验结果,分析未发生爆炸的原因.
解答:解:甲烷燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O.
(1)每份都重复实验3次,避免偶然现象,能减少实验误差.
(2)根据表格实验结果,甲烷为55mL时,三次实验均发生了爆鸣,塑料瓶的容积575mL,占总体积的百分数为55mL/575mL×100%=9.6%.(3)根据表格实验结果可知,甲烷占总体积的百分数在7.0%~11.3%范围内时,可能会出现爆鸣现象.
(4)根据表格实验结果进行分析,在5.2%、12.2%时均没有发生爆鸣,故当空气中含甲烷5%~15%,点燃时不一定会发生爆炸.
(5)甲烷与氧气混合达到爆炸极限时可能发生爆炸,上述实验中未发生爆炸的原因可能是甲烷的含量不适当或气体混合不均匀或电火花太弱等.
故答案为:CH4+2O2CO2+2H2O;
(1)减少实验误差;(2)55,9.6;(3)7.0%~11.3%;(4)不一定;(5)甲烷的含量不适当(气体混合不均匀,电火花太弱等,合理均可).
点评:本题难度较大,考查同学们新信息获取、处理及灵活运用所学知识进行解题的能力,理解新信息是正确解答本题的关键.
练习册系列答案
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(11分) 小徐和老师共同完成以下两个实验探究。
【探究一】酸和碱反应的探究
(1)请依据下图设计一个酸和碱反应的探究实验:

实验步骤
实验现象
结论
①向烧杯中加入10mL氢氧化钠溶液,并滴入几滴酚酞溶液;
②再用滴管慢慢滴入稀硫酸,并不断搅拌溶液。
① 溶液颜色__________;
② 不断搅拌溶液至溶液颜色恰好变成_____色为止。
酸和碱发生了中和反应,该反应属四种基本反应类型中的______反应。
(2)小徐选取BaCl2、酚酞、紫色石蕊溶液设计实验,分别探究上述酸、碱反应后烧杯中的硫酸是否过量,请你根据下表判断正确的实验方案及分析方案错误的原因:
实验方案
实验步骤
实验现象
实验结论
方案一
取样,滴入适量的氯化钡溶液
出现白色沉淀
硫酸过量
方案二
取样,滴入几滴无色酚酞溶液
酚酞溶液不变色
酸、碱恰好反应
方案三
取样,滴入几滴紫色石蕊溶液
溶液变红
硫酸过量
①设计的三个方案中,有一个正确的方案是:方案          
②请分析另外两个方案错误的原因:                                        
【探究二】对实验室制取二氧化碳后的废液进行探究
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